工业脉冲噪声下无线通信系统预编码设计及性能分析
李鑫艳1
张晓光1
王艳芬1
周家思1
孙彦景2
1.中国矿业大学信息与控制工程学院,江苏徐州 2211162.中国矿业大学信息与控制工程学院,江苏徐州 221116;徐州市智能安全与应急协同工程研究中心,江苏徐州 221116
摘要：矿山等场景中的工业脉冲噪声会导致无线通信系统的突发数据错误,显著降低数据传输可靠性和通信质量.现有的抗脉冲噪声研究大多只能保证通信系统的有效性或可靠性,而工业无线通信场景中的任务应用对有效性和可靠性都提出了较高要求,单一的性能研究无法满足需求.针对上述问题,综合考虑工业设备尺寸和设计复杂性,建立了联合收发端设计的多用户多输入单输出(MU-MISO)正交频分复用(OFDM)系统模型.在发射端设计了基于二次型转换的预编码算法,以最大化系统和速率;采用二次型对耦合的预编码矢量进行解耦,以降低计算复杂度.在接收端设计了深度削减脉冲噪声消除方案,以降低误码率,提高工业无线通信的可靠性.仿真结果表明:在米德尔顿A类(MCA)噪声模型下,基于二次型转换的预编码算法与半正定松弛(SDR)算法的系统和速率十分相近,验证了所提预编码算法的有效性;与主流的消隐、削减、混合3种非线性脉冲噪声消除方案相比,深度削减脉冲噪声消除方案的输出信噪比最高,误码率最低,误码率比主流的最佳方案低24％,性能最优.
关键词：工业无线通信正交频分复用预编码发射端接收端工业脉冲噪声抑制误码率深度削减
分类号：TD655.3(矿山电工)
资助基金：国家自然科学基金(61902404)国家自然科学基金(51734009)国家自然科学基金(51504255)国家自然科学基金(61771417)国家自然科学基金(62001475)国家自然科学基金(62071472)
论文发表日期：2021-10-10
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 54-61 )
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